动态路由协议简介
- 动态路由协议
- 路由器用来计算和维护路由信息的协议。
- 通俗的说，就是路由器用来学习路由的协议。
动态路由协议基本思想
动态路由协议的基本功能：
- 发现路由：发现自己的路由信息（收集直连网段信息）。
- 通告路由：将自己知道的路由信息通告给其他路由器。
- 计算路由：基于所掌握的路由信息进行路由计算，算出最优路由加入路由表。
- 路由收敛：当网络拓扑发生变化后，能重新计算出最优路由。
动态路由协议分类
- 按管理网络的能力范围分类
- IGP（内部网关协议）：RIP、EIGRP、OSPF、ISIS。
- EGP（外部网关协议）：EGP、BGP。
- 按计算路由的算法分类
- 距离矢量路由协议：RIP、EIGRP、BGP。
- 链路状态路由协议：OSPF、ISIS。
动态路由协议可以按照不同的标准进行分类，主要分为管理网络的能力范围 和计算路由的算法两大类。以下是详细的分类及典型协议对比：
1. 按管理网络的能力范围分类
(1) IGP（内部网关协议，Interior Gateway Protocol）
- 作用范围 ：用于同一自治系统（AS）内部的路由交换。
- 典型协议 ：
- RIP（Routing Information Protocol）
- 距离矢量协议，最大跳数15，适用于小型网络。
- EIGRP（Enhanced Interior Gateway Routing Protocol）
- Cisco私有协议，高级距离矢量协议，支持快速收敛和多种度量。
- OSPF（Open Shortest Path First）
- 链路状态协议，基于带宽计算Cost，支持分层区域设计。
- IS-IS（Intermediate System to Intermediate System）
- 链路状态协议，常用于运营商网络，与OSPF类似但更灵活。
- RIP（Routing Information Protocol）
(2) EGP（外部网关协议，Exterior Gateway Protocol）
- 作用范围 ：用于不同自治系统（AS）之间的路由交换。
- 典型协议 ：
- EGP（已淘汰）
- 早期外部网关协议，现已被BGP取代。
- BGP（Border Gateway Protocol）
- 路径矢量协议，用于互联网核心路由，支持策略路由和AS路径选择。
- EGP（已淘汰）
2. 按计算路由的算法分类
(1) 距离矢量（Distance Vector）路由协议
- 工作原理 ：
- 路由器仅向邻居发送路由表（目的网络+距离/跳数）。
- 通过周期性广播更新路由信息，收敛较慢。
- 典型协议 ：
- RIP（v1/v2）：基于跳数，最大15跳，简单但效率低。
- EIGRP：结合距离矢量和链路状态特性，支持扩散更新算法（DUAL）。
- BGP：路径矢量协议，通过AS_PATH属性避免环路，用于跨AS路由。
(2) 链路状态（Link-State）路由协议
- 工作原理 ：
- 路由器泛洪链路状态信息（LSA/LSP），构建全网拓扑数据库（LSDB）。
- 使用**SPF算法（Dijkstra）**计算最短路径，收敛快但资源消耗较大。
- 典型协议 ：
- OSPF：基于接口带宽计算Cost，支持多区域分层设计。
- IS-IS：类似OSPF，但直接运行在数据链路层，更适用于大型ISP网络。
3. 对比总结
| 分类维度 | 协议类型 | 特点 | 典型协议 |
|---|---|---|---|
| 管理范围 | IGP | 同一AS内路由，关注内部拓扑优化 | RIP、EIGRP、OSPF、IS-IS |
| EGP | 跨AS路由，侧重策略控制和路径选择 | BGP | |
| 算法类型 | 距离矢量 | 基于跳数/距离，周期性更新，易产生环路 | RIP、EIGRP、BGP |
| 链路状态 | 基于全网拓扑，触发更新，计算复杂但精确 | OSPF、IS-IS |
4. 关键区别
- IGP vs EGP ：
- IGP追求快速收敛和高效路径计算（如OSPF的SPF算法）。
- EGP强调策略控制（如BGP通过AS_PATH、Local Pref等属性选路）。
- 距离矢量 vs 链路状态 ：
- 距离矢量协议简单但扩展性差（如RIP的跳数限制）。
- 链路状态协议复杂度高，但支持大规模网络（如OSPF的多区域设计）。
5. 应用场景建议
- 企业局域网：优先选择OSPF（开放标准）或EIGRP（Cisco环境）。
- 运营商骨干网：常用IS-IS（高扩展性）和BGP（跨AS互联）。
- 小型网络：RIP（配置简单，但已逐渐淘汰）。
通过理解协议分类和特性，可以更合理地选择适合网络规模和管理需求的路由协议。
控制与转发平面
- 动态路由协议进程： 位于控制层面，运行路由协议学习路由的进程，又称路由进程。
常见路由协议的工作协议栈
动态路由协议数据包
管理距离与度量值
管理距离
- 表示路由协议的优先级，即路由协议的优劣，越小越优先。
- 在不同路由进程学习到相同路由的时候，比较管理距离。
- Cisco管理距离：OSPF(110)、RIP(120) 。
度量值
- 度量值Metric（又称为开销Cost）
- 动态路由协议表示当前路由器到达目标网络的路径开销，越小越优先，主要参考因素有跳数、带宽、时延、负载、MTU等，不同路由协议的度量值参考因素不同。
- 度量值只在同一路由进程内部比较，不同路由进程之间没有意义。
分布式路由管理
